TDK präsentiert sehr niederinduktive DC-Link-Kondensatoren für SiC-basierte Leistungselektronik

Die TDK Corporation präsentiert die MKP-Folien-Kondensatoren der Serie B25696H*. Diese zuverlässigen und leistungsstarken DC-Link-Kondensatoren überzeugen durch gute Hochfrequenz-Eigenschaften und können als Plattform für die SiC-basierte Leistungselektronik von morgen dienen. Mit Kapazitätswerten von 47 µF bis 1280 µF und Nenn-Gleichspannungen von 900 V bis 2000 V bieten die Bauelemente eine sehr niedrige Eigeninduktivität und einen niedrigen ESR-Wert, sodass sie den Anforderungen moderner Topologien mit hohen Schaltfrequenzen gerecht werden. Typische Anwendungsbereiche für die Kondensatoren sind Energiespeichersysteme (ESS), Solid-State-Transformatoren (SST), Inverter für erneuerbare Energien, Antriebssysteme für Schienenfahrzeuge sowie industrielle Motorantriebe. 

Eine Besonderheit der B25696H-Serie ist ihre besondere interne Busbar-Konfiguration, die den Strom auf die Kondensatorwickel gleichmäßig verteilt. Dieses Design sorgt für Selbstinduktivitätswerte von nur 30 nH und ESR-Werte von bis zu 0,8 mΩ bei 10 kHz, wobei der ESR bis 100 kHz stabil bleibt. Da parasitäre Induktivitäten und ohmsche Verluste gering sind, reduziert die Serie Spannungsspitzen und die elektrische Belastung von SiC-Leistungsbauelementen. Dadurch steigen die thermischen Spielräume und die allgemeine Zuverlässigkeit des Systems. 

Die zylindrischen Kondensatoren zeichnen sich durch ein Dielektrikum aus metallisierter Polypropylen-Folie (MKP) in einem Aluminiumgehäuse mit Harzdeckel aus. Sie sind in zwei Durchmessern (85 mm und 100 mm) mit M6-Schraubanschlüssen und einer M12-Befestigungsschraube verfügbar. Die Baureihe arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C (am Hotspot) und bietet eine Lebensdauer von 100.000 Stunden bei einer Hotspot-Temperatur von +75 °C und der jeweiligen Nennspannung. Diese kann durch ein Spannungs-Derating auf bis zu 200.000 Stunden verlängert werden. Durch einen maximalen Ripplestrom von bis zu 91 A (bei einer Umgebungstemperatur von +60 °C und einer Frequenz von 10 kHz) unterstützt das Bauelement Umrichterdesigns mit hoher Leistungsdichte. 

Um die Optimierung auf Systemebene zu unterstützen, stellt TDK das Online-Tool CapThermal kostenfrei zur Verfügung. Damit können Ingenieure das thermische Verhalten simulieren und die Lebensdauer unter anwendungsspezifischen Bedingungen präzise abschätzen. Dies kann die Entwicklungszyklen verkürzen und dabei helfen, Bauelemente für leistungsstarke SiC-basierte Leistungswandler gezielter auszuwählen.